プッシュ式とプル式 ― クローラー式トラクターの履帯駆動がブルドーザーの履帯駆動と異なる理由
ブルドーザーは、前面に取り付けられたブレードで材料を押します。ブレードの反力はトラックに押し返し、トラック駆動部は転がり抵抗とブレード抵抗の両方を同時に克服する必要があります。クローラー式トラクターは、後部のドローバーまたは3点ヒッチを介して、プラウ、リッパー、ディスクハロー、パイプラインサイドブームなどの作業機を牽引します。作業機の牽引力はトラクターを後方に引っ張り、 トラック駆動遊星歯車機構 前進速度を維持するためには、転がり抵抗と作業機の牽引力の両方を克服する必要がある。
機械的負荷の大きさはほぼ同じである。違いはデューティサイクルと速度プロファイルにある。
| パラメータ | ブルドーザー（押して） | クローラー式トラクター（牽引式） |
|---|---|---|
| 標準的な走行速度 | 2～4 km/h（押しがけギア） | 4～8 km/h（フィールド速度） |
| トルク要求プロファイル | ほぼ一定、80～100% | 可変、40～80% 平均。 |
| シフトあたりの方向転換回数 | 100～200（押す＋逆回転） | 10～30（岬の旋回） |
| 年間稼働時間 | 年間1,500～4,000時間 | 年間400～1,200時間（季節による） |
| 主な摩耗要因 | 持続的な熱負荷 | 季節的な保管による腐食 |
| 地盤状況 | 人工表面 | 自然の土壌、しばしば水浸し |
トラック駆動装置のサイズ選定における重要な違い： クローラー式トラクターのトラック駆動は、ブルドーザーよりも高速（4～8 km/h、ブルドーザーは2～4 km/h）で動作しますが、持続トルクは低くなります（40～80%、ブルドーザーは80～100%）。高速であるということは、トルク1ニュートンメートルあたりのトラック駆動の発熱量が少ないことを意味します（オイルの循環が速くなり、冷却効果が向上します）。しかし、持続トルクが低いからといって、トラック駆動を小型化できるわけではありません。作業機が作動しているとき（プラウが岩にぶつかる、リッパーが根に引っかかるなど）のピークトルクは、持続牽引力の150～200%にまで跳ね上がる可能性があります。
低接地圧 ― クローラー式トラクターの履帯駆動装置を特徴づける設計上の最優先事項
車輪式トラクターではなくクローラー式トラクターを使用する主な理由は、接地圧です。車輪式トラクターは、総面積0.1～0.2平方メートルの4つのタイヤ接地面に重量を集中させます。一方、クローラー式トラクターは、総面積0.8～2.0平方メートルの2つの履帯に同じ重量を分散させるため、接地圧が5～15分の1に低減されます。これにより、車輪式トラクターでは損傷してしまうような地面でも作業が可能になります。
冠水した水田の支持力は10～25kPaで、あらゆる農業作業の中で最も柔らかい作業面です。クローラー式トラクターは、履帯の上部より下に沈むことなく、水たまりのある水面を浮遊して走行する必要があります。15～20kPaの接地圧を実現するために、幅広の履帯（450～600mm）が使用されます。履帯駆動部は、作業シーズン中ずっと水と泥水に部分的に浸かった状態で稼働するため、デュオコーンシールとハウジングの耐腐食性に極めて高い要求が課せられます。
パイプライン用クローラー式トラクター（サイドブーム式トラクター）は、パイプライン敷設地を走行しながら、横方向のブームから5～40トンの吊り下げ式パイプ荷重を運搬します。トラック駆動部は、湿地帯、農地、森林地帯を轍を作らずに走行できるほど低い接地圧で、機械本体の重量とパイプ荷重を支える必要があります。横方向のパイプ荷重と軟弱地盤走行の組み合わせにより、トラック駆動部には独特の非対称荷重状態が生じます。つまり、ブーム側の駆動部は反対側の駆動部よりもはるかに大きな荷重を支えているのです。
牽引力の算出 ― 12トンクローラー式トラクターのトラック駆動トルクの計算
ブルドーザーや掘削機の履帯駆動（機械の重量と勾配がトルク計算の主要因となる）とは異なり、クローラー式トラクターのトルクは、作業機の牽引力によって大きく左右されます。マルチシャンクリッパー、大型ディスクハロー、20トンのパイプを運搬するパイプラインサイドブームなど、より重い作業機を使用すると、トラクター単体の転がり抵抗に比べて、履帯駆動に必要なトルクが2倍、3倍になることがあります。履帯駆動の仕様は、トラクターの重量だけでなく、トラクターが牽引する最も重い作業機に合わせて決定する必要があります。
季節ごとの使用と保管 ― 農業用クローラー式トラクター特有のメンテナンス上の課題
建設機械は年間を通して稼働する。一方、農業用クローラー式トラクターは季節ごとに稼働する。種まき、耕うん、収穫の時期には数週間集中的に稼働し、その後数ヶ月間保管される。この季節的な稼働パターンは、トラック駆動系のメンテナンスにおいて特有の課題を生み出す。ギアボックスは稼働期間よりも停止している期間の方が長いためだ。
オフシーズン中の昼夜の温度変化により、ブリーザーを通して密閉されたギアボックスハウジング内に水分が送り込まれます。4～8ヶ月の保管期間中に蓄積された水分はオイルバスの底に沈殿し、最も低いベアリング面を腐食し始めます。春にトラクターが再び稼働すると、汚染されたオイルがギアボックス全体を循環し、腐食生成物がすべてのベアリングとギアの表面に広がります。この季節的な結露腐食サイクルこそが、ギア歯の摩耗やベアリングの疲労ではなく、農業用トラック駆動装置の主な寿命制限要因なのです。
数ヶ月間動かさないデュオコーンシールでは、エラストマーOリングに「形状記憶」が生じます。ゴムが圧縮された形状に変形し、復元力が失われるためです。トラクターが再び稼働すると、シールの接触圧力が低下し、Oリングが元の形状に戻るまでオイルが漏れ出すことがあります。さらに、金属製のシール面には（クローラークレーンのパーキングブレーキディスクの接着に似た）接着パターンが生じ、分離するには短時間の高トルクによる剥離が必要になります。保管中にスプロケットを毎月手動で回転させることで、これらの両方の状態を防ぐことができます。
農業用クローラー式トラクターのトラック駆動部にとって最も重要なメンテナンス方法は、シーズン最初の作業日前にオイル交換を行うことです。最終日を過ぎてから交換してはいけません。保管中に汚染されたオイル（水分含有量が500～2,000ppmに達する可能性があります）を抜き取り、きれいなオイルでフラッシングした後、想定される作業温度に適した新しいギアオイルを補充します。このシーズン前のオイル交換により、負荷がかかった状態でベアリング内を循環する前に、蓄積された結露を除去することができます。 韓国エバーパワー 季節的な稼働パターンを持つすべてのクローラー式トラクターに、この手順を推奨します。
クローラー式トラクターのトラック駆動装置交換でよく見られる3つの故障モード
世界中で農業用トラック駆動装置の故障の主な原因となっているのが、ギアオイルの水分不足です。4～8ヶ月保管すると、ギアオイルの水分含有量は1,000～3,000ppmに達し、標準鋼材でベアリング腐食が始まる閾値である200ppmをはるかに超えます。シーズン最初の50～100時間の運転で、水分を含んだオイルがすべてのベアリングに行き渡り、水、負荷、温度の組み合わせによって、シーズン中の運転よりもはるかに速く腐食が加速します。保管オイルを交換しなかった場合、前シーズン終了時には問題なく動作していたトラック駆動装置でも、新シーズンの最初の1週間以内にベアリングの異音が発生する可能性があります。
ディスクプラウやリッパーのシャンクが地中に埋まった岩、根、または古い柵の支柱に当たると、定常牽引力の 150 ～ 250% のトルクスパイクがトラック駆動部に発生します。農業用地は、設計された建設現場とは異なり、予測も回避もできない未知の地下障害物を含んでいます。このスパイクは、ドローバーを介してトラックに伝わり、遊星歯車機構に突然のねじり荷重として伝達されます。このような事象が 1 シーズンに数百回発生すると、太陽歯車のスプラインと第 1 段の遊星歯車の歯に疲労損傷が蓄積し、耐用年数が結露限界の基準値を下回ります。
水田や湿地で使用されるクローラー式トラクターは、トラック駆動部が数週間にわたって水や泥水に部分的に、あるいは完全に浸かった状態で稼働します。継続的な水への曝露により、デュオコーンシールOリングのエラストマー（標準的なNBRコンパウンドは水を吸収して膨張し、接触圧力が低下します）が劣化します。湿地での2～3シーズンの稼働後、Oリングの弾性はシール面の接触を維持するために必要な最低限のレベルを下回り、水がオイルバスに浸入し始めます。トラック駆動オイルは数日で乳白色になり、ベアリングの腐食が急速に進行します。
トラクター用トラック駆動式遊星歯車減速機 ― よくある質問
韓国エバーパワー社は、農業および公共事業用途向けに、3,000～25,000Nmのトルク範囲を持つクローラー式トラクター用遊星歯車減速機を提供しています。FKM製湿式シール、寒冷地向け合成油仕様、季節保管時のメンテナンスサポートもご利用いただけます。仕様のご提案については、トラクターの機種と主要作業機をお知らせください。
編集者: Cxm
